У последњих неколико деценија, наше непрекидне студије о Марсу откриле су неке врло фасцинантне ствари о планети. У 1960-им и раним 70-има Маринер сонде су откриле да је Марс сува, фригидна планета која је највероватније лишена живота. Али како се наше разумевање планете продубило, постало је познато да је Марс некада имао топлије, влажније окружење које је могло да подржи живот.
То је заузврат инспирисало више мисија, чија је сврха била проналажење доказа о прошлом животу. Кључна питања у овој потрази су, међутим, где потражити и шта тражити? У новој студији коју су предводили истраживачи са Универзитета у Канзасу, тим међународних научника препоручио је да у будућим мисијама треба тражити ванадијум. Овај ретки елемент, тврде, могао би да укаже пут ка фосилизованим доказима живота.
Њихова студија под називом „Предоџба ванадија у микрофосилима: нова потенцијална биосигнатура“ недавно је објављена у научном часопису Астробиологија. Међународни тим је, под водством Цраиг П. Марсхалл-а, ванредног професора геологије на Универзитету у Канзасу, укључивао чланове Националне лабораторије Аргонне, Сектора за геолошку техничку службу Сауди Арамцо-а, Универзитета у Лиеге-у и Универзитета Сиднеи.
Да будемо јасни, проналажење знакова живота на планети попут Марса није лак задатак. Као што је Крег Маршал рекао у саопштењу са Универзитета у Канзасу:
„Искључили сте свој посао ако гледате древни седиментни камен за микрофосиле на Земљи - а још више на Марсу. На Земљи су стијене ту већ 3,5 милијарди година, а тектонски судари и премештања врше велики стрес и притисак на стене. Такође, ове стене могу да се закопају, а температура расте са дубином. "
У свом раду, Марсхалл и његове колеге препоручују мисије попут НАСА-иног Марс 2020 Ровер, ЕСА-и ЕкоМарс 2020 Ровер и друге предложене површинске мисије могли би комбиновати Раманску спектроскопију са потрагом ванадијума да би пронашли доказе о фосилизованом животу. На Земљи је овај елемент пронађен у сировим уљима, асфалтима и црним шкриљацима који су настали услед пропадања биолошког органског материјала.
Поред тога, палеонтолози и астробиолози су неко време на Марсу користили Раманску спектроскопију - технику која открива ћелијске композиције узорака - да би пронашли знакове живота. У том погледу, додавање ванадијума би обезбедило материјал који би био биосигнат да потврди постојање органског живота у испитиваним узорцима. Као што је Марсхалл објаснио:
„Људи кажу:„ Ако изгледа као живот и има рамански сигнал угљеника, онда имамо живот. Али, наравно, знамо да постоје угљенични материјали направљени у другим процесима - попут хидротермалних отвора - у складу са микрофосилима који такође имају неки угљен сигнал. Људи такође вештачки праве чудесне структуре угљеника које личе на микрофосиле - потпуно исто. Дакле, сада смо на раскрсници где је заиста тешко рећи је ли живот базиран само на морфологији и Рамановој спектроскопији. "
Ово није први пут да се Марсхалл и његови коаутори залажу за употребу ванадијума у потрази за знаковима живота. То је била тема презентације коју су одржали на научној конференцији о астробиологији 2015. Шта више, Марсхалл и његов тим наглашавају да би било могуће извести ову технику користећи инструменте који су већ део НАСА-иног система Марс 2020 мисија.
Њихова предложена метода такође укључује нову технику познату као рендгенска флуоресцентна микроскопија, која се бави елементарним саставом. Да би тестирали ову технику, тим је прегледао термички измењене органске зидове са микрофосилима који су некада били органски материјали (звани акритархи). Из њихових података потврдили су да трагови ванадијума постоје у микрофосилима који су неспорно органског порекла.
"Тестирали смо акритарке да бисмо урадили доказ концепта на микрофосилу где нема ни сенке сумње да гледамо сачувану древну биологију", рекао је Марсхалл. „Старост овог микрофосила за који мислимо да је девонска. Ови момци су водени микроорганизми - сматра се да су микроалге, еукариотска ћелија, напреднија од бактеријских. Пронашли смо садржај ванадијума који бисте очекивали у цијанобактеријским материјалима. "
Ови микрофосилизовани делићи живота, тврде, вероватно се не разликују од врста живота које су могле постојати на Марсу пре милијарде година. Друга научна истраживања такође су показала да је ванадијум резултат органских једињења (попут хлорофила) живих организама који су подвргнути процесу трансформације изазваној топлином и притиском (тј. Дијагенетском променом).
Другим речима, након што жива бића умру и покопају се у седименту, ванадијум се формира у њиховим остацима као резултат сахрањивања под све више и више слојева стене - тј. Фосилизације. Или, како је то Марсхалл објаснио:
„Ванадијум се добија у комплексу молекула хлорофила. Хлорофили обично имају магнезијум у центру - под укопом ванадијум замењује магнезијум. Молекул хлорофила се упетља у угљенични материјал и на тај начин чува ванадијум. Као да имате коноп спремљен у својој гаражи и пре него што га одложите замотате тако да га можете размотати следећи пут кад вам затреба. Али с временом се на поду гараже запетљају, ствари се заглаве у њему. Чак и кад снажно треснете конопац, ствари не излазе ван. То је запетљан неред. Слично томе, ако погледате угљенични материјал, тамо је запетљан неред карбонских листова и умешани сте ванадијум. "
Рад је подржан АРЦ Интернатионал Ресеарцх Грант (ИРЕКС) - који спонзорише истраживање које настоји пронаћи биосигнатури за ванћелијски живот - уз додатну подршку Аустралиан Синцхротрон и Адванцед Пхотон Соурце у Националној лабораторији Аргонне. Гледајући напред, Марсхалл и његове колеге се надају да ће спровести даља истраживања која ће укључивати употребу Раманове спектроскопије за проучавање угљеничних материјала.
Тренутно се чини да су њихова истраживања привукла занимљивост Европске свемирске агенције. Ховелл Едвардс, који такође спроводи истраживање користећи Раманску спектроскопију (и чији је рад подржан донацијом АРЦ-а), део је ЕСА-иног тима Марс Екплорер, где је одговоран за инструментацију на ЕкоМарс 2020 ровер. Али, као што је Марсхалл најавио, тим се такође нада да ће НАСА размотрити њихову студију:
„Надам се да је неко из НАСА-е прочитао новине. Занимљиво је да је научник који је главни истраживач рентгенског спектрометра за свемирску сонду, они га зову ПИКСЛ, био његов први дипломски студент на Универзитету Мацкуарие, пре његових КУ времена. Мислим да ћу јој послати е-маил и рећи: "Ово би могло бити занимљиво."
Очекује се да ће наредна деценија бити веома повољно време за истраживачке мисије на Марс. Вишеструки ровери ће истражити површину у нади да ће пронаћи неухватљиве доказе живота. Ове мисије ће такође помоћи да се пробије пут мисије НАСА-е на Марс до 2030-их, која ће видети астронауте који су први пут у историји слетели на површину Црвене планете.
Ако у ствари ове мисије пронађу доказе о животу, то ће имати дубок утицај на сву будућу мисију на Марс. То ће такође имати немерљив утицај на перцепцију човечанства о себи, коначно, знајући да се пре милијарде година живот није појавио само на Земљи!
